首先说明其实不是所有芯片都被卡脖子了，只有最高端的芯片才会被卡脖子比如说，那些事关国防应用的核心级别芯片，我们完全能够自主生产，满足所有的国防需要。
这些芯片对运算速度要求没那么高，但是要确保在极端条件、恶劣条件下的稳定性和可靠性，而且具有定制化、小批量，对价格不敏感的特点，所以你大可以放心，不管谁要卡我们的脖子，都危害不了国防安全。
再比如说，那些中低端的芯片，我们大部分都具备一定的生产能力。水壶里要放一颗芯片来监控水温，玩具里要放一颗芯片来播放音乐，这些技术没人卡你。我们国家最大的芯片代工厂中芯国际，已经可以量产14纳米的芯片了，这些芯片可以应用在5G通信、高性能计算这些领域，也卡不住脖子。
什么芯片面临了卡脖子的问题呢？就是那些最先进的芯片。
比如手机处理器芯片就是最高端的芯片，苹果手机的A系列芯片，华为手机的麒麟处理器，这些芯片既要求运算速度快，又得功耗低、功能全。还得大规模量产，就要求良率高，性能参数稳定等等，全得是世界第一流的水平，想要做出这些芯片可太难了，我们现在做不了了，这才有了卡脖子的问题。
芯片的科学原理和生产工艺都很难
首先得说，芯片技术本身，从科学原理上就非常难。打个比方，人类研究芯片技术，就像让高中生参加数学奥赛，这本身就是在挑战他知识的极限。
像我们微电子这门学科，研究的就是芯片技术中的科学问题，比如半导体材料的哪些特性可以提高电子的传输速度，什么样的公式能够准确模拟纳米尺寸晶体管的电流特性，什么样的电路结构才能承担5G信号的高速处理等等。这些科学问题都是人类知识的最前沿，任何一丁点进步都是很不容易的。
可能还记得前几年大家抱怨iPhone信号不好的事，之前iPhone使用的是高通公司的基带芯片，后来换了另一家大公司的产品，结果信号差、网络不稳定的问题都来了，单看制造能力，两家公司可能差不多，但原理设计的差异就会带来这么大的影响。
另一方面，就算是芯片原理上取得了突破，想把一颗芯片生产出来，它的生产工艺难度依然非常非常高。
做一颗芯片，你可以简单地理解成“3+2”的过程，3是指芯片生产过程可以分成3个步骤，分别是设计、加工和封测，也就是封装和测试。+2是说，芯片加工需要2个非常重要的支撑，分别是芯片的制造设备和芯片加工需要的高纯度材料，这每一步都非常困难。
EDA软件和光刻机是先进工艺里的两大关键难点
首先是设计阶段，一定要用到的EDA软件。早年设计芯片，比如Intel著名的CPU处理器，里面有个晶体管，版图都是工程师用彩色铅笔一根根线画出来的，用不着软件。
可今天的芯片设计早就不是手工能完成的了，今天要在一个手指甲盖那么大的芯片上，布局上百亿个晶体管，还有错综复杂的连接线路，每一个步骤都需要有专门的软件来处理，这个软件就是EDA软件（电子设计自动化软件）。如果没有EDA软件，就像同样是写几百页的书，人家用Word，我们用笔手写，那怎么能追上人家的效率、准确率呢？
那我们能不能自己做EDA软件呢？非常难，有很多困难要解决。
比如说，单个器件能够准确模拟了，整颗芯片几十亿个器件规模的时候还准不准？能不能快速地算出结果？尤其是现在要设计7纳米、5纳米的高端芯片，必须要考虑量子效应了，EDA软件的算法就决定了芯片设计的优劣。如果没有一套高质量的EDA软件就不可能设计出高质量的芯片。
更重要的是，EDA是典型的工业软件，要紧密联系生产线的实际参数，软件计算的结果和真正加工出来的器件是不是一致？人家生产线愿不愿意给你这些参数？这些都是EDA的难点。
再来看光刻机。想要把设计的电路从版图转移到硅片上去，就要靠光刻。
这个过程，跟给货车喷车牌很像。往车身上喷涂号码，就是要用一个镂空的号码牌做掩膜，把涂料往这个掩膜上喷。透过挖空的数字部分，涂料就能喷到车身上了，没挖空的部分，涂料就被掩膜给挡住了，不会喷到车身上。这样，车牌号码就清晰地被印到车上了。
这个挖空的号码牌就对应了芯片的光刻版，喷涂料的过程就对应了离子注入、刻蚀、金属沉积等等其它芯片加工步骤。这几个步骤交替进行，才能完成了芯片的加工。现在最先进的加工工艺，一共要用到80多块光刻掩膜版，将近个步骤才能完成，每一步都要求非常高的准确度和稳定性，才能保证最终的芯片质量和产量。
EDA软件和光刻机还只是两个备受